Способ изготовления дисперсной фибровой арматуры и устройство для его осуществления

 

Изобретение может быть использовано для изготовления арматуры с заданными анкерующими свойствами из листового проката. Способ включает резку ленточной заготовки на мерные полоски неподвижным ножом и вращающимся фрезерным инструментом со вставными режущими ножами. Последние выполнены с прямолинейными и криволинейными в тангенциальном направлении участками режущих кромок. Операции резки и изгиба анкерных участков ведут посредством одновременного воздействия упомянутых участков режущих кромок на ленточную заготовку. На задней грани каждого из упомянутых вставных режущих ножей выполнена незатылованная цилиндрическая ленточка, а на передней поверхности - радиальная канавка сечением, соответствующим заданной конфигурации анкерных участков арматуры. Изобретение позволяет повысить производительности и качество изготовляемой арматуры. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области изготовления дисперсной стальной армирующей арматуры, применяемой для изготовления сталефибробетона, в частности к способам и устройствам для изготовления дисперсных армирующих элементов с заданными анкерующими свойствами из листового проката фрезерованием.

Известен способ изготовления армирующих элементов из листового проката по а. с. 1724833, М.кл. Е 04 С 5/07, заявл. 19.02.1990 г., состоящий в том, что сначала стальную полосу профилируют, после чего разрезают в продольном направлении на полосы и поперек на необходимую длину. Способ обеспечивает повышение анкеруемости армирующего элемента в бетоне.

К недостаткам данного способа следует отнести сложность резки профилированного листа, т. к. она сопровождается образованием местных деформаций, что приводит к нестабильности размеров анкерующих элементов и к нестабильности прочностных характеристик сталефибробетона по объему.

Известен способ получения армирующих элементов из листового проката с использованием трехсторонней фрезы с разнонаправленными зубьями по авторскому свидетельству СССР 1202750, М.кл. 4 В 23 С 5/2 (Прототип).

Режущая кромка вставного ножа такой фрезы представляет собой ломаную линию, состоящую из 2-х участков, один из которых, примыкающий к одной из боковых режущих кромок, имеет длину (0,1-0,2)L, где L - общая длина режущей кромки, и развернут относительно оси на угол 28-40^o, а второй участок развернут к оси фрезы на угол 15-20^o. Кроме того, ножи смещены друг относительно друга в осевом направлении в шахматном порядке на величину (0,012-0,025)L. Серьезными недостатками такого способа являются следующие.

1. Для качественной отрезки армирующего элемента необходимо иметь на задней поверхности ножа незатылованную полоску ограниченной ширины, прилегающую к режущей кромке и обеспечивающую минимальный зазор между ней и режущей кромкой опорного ножа в момент непосредственной отрезки армирующего элемента, а это, при данной конфигурации режущей кромки, при переточке выдержать весьма сложно, т.к. потребуется специально оборудованный заточной станок для универсальной заточки каждого ножа в отдельности с поворотом оси фрезы при этом. Разумеется, стабильности размеров затачиваемых ножей достичь при этом практически невозможно, следовательно, говорить о стабильности размеров анкеров отрезаемых армирующих элементов тоже нельзя.

2. Сложность набора вставных ножей в корпус фрезы, т.к. при этом нужно выдерживать размеры установки ножей относительно друг друга и относительно корпуса.

3. Полученный этим способом арматурный элемент очень плохо перемешивается в бетоне, образует комки из-за того, что анкер имеет острую кромку и серповидная форма элемента способствует комкованию при перемешивании.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, в частности при сохранении высокой производительности процесса изготовления арматурных элементов, обеспечить образование анкерных форм заданных размеров на их концах для получения строго определенных анкерующих свойств самих арматурных элементов, т.е. обеспечить их стабильно высокое качество.

Поставленная цель достигается тем, что способ включает в себя поступательное перемещение ленты на вращающийся режущий инструмент - сборную цилиндрическую фрезу до неподвижного опорного ножа, на котором происходит разрезка ленты на мерные полоски и одновременное формирование изгибом волнообразных анкерных участков на концах полосок путем воздействия прямолинейных и криволинейных участков режущей кромки вставных кожей вращающейся фрезы, при этом кривизна режущих кромок расположена в тангенциальном направлении и не имеет радиального биения.

Совмещение операций резки ленты на мерные полоски с одновременным образованием анкерных участков на концах этих полосок является новым по отношению к прототипу.

Эта новизна является существенной, т.к. она обеспечивает одинаковые размеры дисперсной арматуры с надежным исполнением анкеров при прямолинейности межанкерных участков полосок, что при использовании в железобетоне обеспечивает ему повышение прочностных характеристик на растяжение, изгиб, ударную вязкость. Это приводит к уменьшению трещинообразования сталефибробетона, улучшает его эксплуатационные характеристики при переменных по абсолютной величине нагрузках, например при вибрациях, увеличивает его водонепроницаемость, морозостойкость.

Описанный выше способ осуществим совместно с приведенным ниже устройством для изготовления дисперсных арматурных элементов, т.к. их совместное применение позволит обеспечить высокое качество дисперсной фибровой арматуры и высокую производительность процесса.

Известно устройство для изготовления армирующих элементов из листового проката по авторскому свидетельству СССР 1213157 (М.кл. 4 Е 04 С 5/07).

Оно содержит станину с опорным ножом, блок-фрезу, опорные и подающие ролики, на режущей кромке опорного ножа образованы желобообразные выемки с притупленными кромками их сопряжения с гранями ножа, при этом выемки выполнены шириной 1-1,3 мм, глубиной 0,75-1,5 мм и расположены с шагом 2-3 мм, а угол наклона режущей кромки каждого вставного ножа блок-фрезы составляет 5-10^o. Армирующие элементы, отрезаемые при этом, имеют одну сторону прямолинейную, а другую волнообразно изогнутую по всей длине армирующего элемента, чем достигается некоторое повышение анкерующих свойств, и обладают повышенной продольной жесткостью элемента.

К недостаткам этого следует отнести следующие.

1. При переточках необходимо, кроме заточки прямолинейной режущей кромки вставных ножей и прямолинейных участков режущей кромки опорного ножа, производить заточку на опорном ноже каждой из желобообразных выемок по отдельности, достичь стабильности при этом нельзя - износ абразива, заточка методом врезания и т.д., что приводит к неоднообразию геометрии выемок и, следовательно, нестабильности геометрии отрезаемых армирующих элементов. Это приводит к разбросу прочностных характеристик сталефибробетона по объему.

2. Режущая кромка желобообразной выемки имеет отрицательный угол передней плоскости, что резко снижает стойкость ножа, снижает качество отрезаемых армирующих элементов (заусенцы, нестабильность волнообразных элементов), все это ведет к потере производительности и появлению таких негативных моментов, как комкование при перемешивании в бетоне, увеличение слеживаемости при хранении и т.д.

Известно устройство по а.с. CCCP 998018, М.кл. В 23 D 31/00, заявлено 07.08.81 г., для резки листового проката. Оно выбрано за прототип и содержит станину с подающими роликами, направляющее устройство и механизм резки, выполненные в виде неподвижного ножа и вращающихся ножей, закрепленных на роторе; он выполнен секционным, вращающиеся ножи установлены параллельно между собой и наклонно к образующей ротора; эти ножи размещены также по винтовой линии со смещением один относительно другого на угол 360/n, где n - число вращающихся ножей.

Устройство обеспечивает высокую производительность при невысокой потребляемой мощности, стабильные размеры отрезаемых арматурных элементов.

Но геометрия арматурных элементов не дает возможности полностью использовать прочностные характеристики их материала, т.к. при погружении строительных конструкций из-за недостаточной анкеровки в бетоне концов арматурного элемента он просто выдергивается из бетона, позволяя ему разрушаться, вместо того, чтобы продолжать воспринимать нагрузку до момента, когда напряжения растяжения достигнут предела прочности материала арматурного элемента.

Целью заявляемого устройства является устранение вышеуказанных недостатков: обеспечение высокой производительности процесса изготовления арматурных элементов; надежное образование анкеров заданных размеров на концах арматурных элементов с целью обеспечения необходимой степени анкеруемости элемента в бетоне для полной реализации прочностного потенциала материала арматурного элемента; обеспечение надежного восстановления геометрии режущего инструмента при переточках для получения изначально заданных размеров арматурных элементов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит станину с направляющим столом и подающими роликами, неподвижный нож и фрезерный инструмент, имеющий вставные ножи, на подшипниковых опорах; ножи имеют радиальные канавки по всей длине передних поверхностей, выходящие на режущую кромку, сечение канавок соответствует заданной конфигурации анкеров арматурного элемента; на задних поверхностях имеются цилиндрические полоски, примыкающие к режущим кромкам, ширина полосок на 0,3-0,5 мм больше, чем глубина канавок.

Образование режущих кромок пересечением цилиндрической полоски на задней поверхности вставного ножа и канавок на его передней грани, при том, что ширина полоски больше глубины канавок, является новизной по отношению к прототипу.

Этот отличительный признак является существенным, т.к. только он: - обеспечивает совмещение операций отрезания арматурных элементов и изгибов на их концах для образования анкеров на арматурном элементе, - обеспечивает при переточках полное восстановление геометрии режущих кромок вставных ножей, а следовательно, и полное воспроизводство заданной геометрии отрезаемых арматурных элементов, в частности анкеров на арматурном элементе.

Изложенная сущность поясняется чертежами, где изображено: на фиг.1 - устройство для изготовления арматурного элемента в общем виде; на фиг.2 - фреза со вставными ножами; на фиг.3, 4 - вставной режущий элемент; на фиг.5 - схема образования арматурного элемента с анкерными изгибами;
на фиг.6 - общий вид арматурного элемента.

Устройство (фиг.1) состоит из станины 1 с опорами 2 для бухты листового материала 3, подающих роликов 4, неподвижного ножа 5. На станине 1 также размещены подшипниковые узлы 6 для фрезы 7 со вставными ножами 8. Ролики 4 кинематически связаны с приводом вращения фрез 7, обеспечивая определенную скорость поступательного перемещения V_s в зависимости от окружной скорости V_v фрез 7.

Сборный фрезерный инструмент 7 (фиг.1) состоит из отдельных фрез 9 (фиг. 2); суммарная ширина фрез 9 обеспечивает обработку ленты 3 (фиг.1) по всей ширине.

Вставные ножи 8 (фиг.2) расположены под углом α к оси фрезы, обеспечивая точечный контакт режущих кромок с ленточной заготовкой 3.

Каждый вставной нож (фиг.3, 4) имеет цилиндрическую незатылованную ленточку "а" шириной "Н" и две канавки "в" радиусом "R" и глубиной "h", параллельные боковым граням. Ширина "Н" ленточки "а" больше глубины "h" канавок "в" на 0,3-0,5 мм, что обеспечивает расположение режущей кромки на расстоянии R8 (фиг. 2) от центра вращения фрезы независимо от кривизны кромки в тангенциальном направлении. Это и обеспечивает операцию отрезки арматурного элемента с надежным образованием изгибов анкеров в требуемых местах без образования заусенцев.

Работает устройство у следующей последовательности.

Бухта листового проката 3 расположена в опорах 2 и свободным концом заведена между подающими роликами 4 (фиг.1). При включении привода вращения фрез 7 подающие ролики 4, находящиеся в жесткой кинематической связи с шпинделем, на котором установлены фрезы 7, тоже вращаются, обеспечивая поступательное перемещение V_s по неподвижному ножу 5, где и происходит процесс резки листа 3 на отдельные мерные полоски 10 (фиг.5, 6).

Процесс резки включает в себя опору ленты 3 на неподвижный нож 5 и воздействие на ленту 3 вставного ножа 8. Наклонное расположение под углом α режущей кромки ножа 8 обеспечивает смещение точки контакта ленты 3 и режущего лезвия; на прямолинейных участках лезвия происходит только резание ленты 3, а на радиусных участках лезвия происходит резание ленты 3 и одновременно деформация свободного разрезанного конца полоски с обеспечением анкерного криволинейного участка, т. е. полоска копирует геометрию режущей кромки вставного ножа.

Так как сборный инструмент 7 состоит из отдельных фрез 9, то в совокупности вся лента разрезается на множество мерных полосок по всей ширине ленты одновременно.

Все полоски 10 имеют практически одинаковые размеры, т.е. качество дисперсной арматуры, изготавливаемой по предлагаемому способу и устройству, будет стабильным и высоким.

Положительный технологический эффект от использования предложенных способа и устройства обеспечивается возможностью одновременно производить операции резки отдельных полосок и изгиба на них анкерных участков.

Высокая производительность изготовления дисперсной арматуры обеспечит ее низкую себестоимость, а высокое и стабильное качество - повышение прочностных характеристик железобетонных изделий.

Формула изобретения

1. Способ изготовления дисперсной фибровой арматуры, включающий резку ленточной заготовки на мерные полоски посредством неподвижного ножа и вращающегося фрезерного инструмента со вставными режущими ножами и изгиб анкерных участков на мерных полосках, отличающийся тем, что используют вставные режущие ножи с прямолинейными и криволинейными в тангенциальном направлении участками режущих кромок, а операции резки и изгиба анкерных участков ведут посредством одновременного воздействия упомянутых участков режущих кромок на ленточную заготовку.

2. Устройство для изготовления дисперсной фибровой арматуры, содержащее станину с направляющим столом и подающими роликами, неподвижный нож и подшипниковые опоры с фрезерным инструментом со вставными режущими ножами, отличающееся тем, что на задней грани каждого из упомянутых вставных режущих ножей выполнена незатылованная цилиндрическая ленточка, а на передней поверхности - радиальная канавка сечением, соответствующим заданной конфигурации анкерных участков арматуры, выходящая на режущую кромку, при этом глубина радиальной канавки меньше ширины незатылованной цилиндрической ленточки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.09.2010

Извещение опубликовано: 10.09.2010        БИ: 25/2010

---